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Una scia di gas denso che attraversa la vasta atmosfera di Betelgeuse, una traccia come quella lasciata da una barca che si muove sull’acqua: è la prova rilevata da Hubble che conferma per la prima volta la presenza di una stella compagna, sospettata da tempo, che orbita attorno a Betelgeuse. Questa è la supergigante rossa, situata a circa 650 anni luce dalla Terra nella costellazione di Orione, che ha attirato per anni l’attenzione degli astronomi a causa della sua misteriosa variabilità in termini di luminosità.
Siwarha, così si chiama ora la sua stella compagna, ha una piccola massa e data l’intensa luminosità di Betelgeuse non è possibile osservarla direttamente. Per scoprirla è stato necessario un monitoraggio di 8 anni dell’atmosfera di Betelgeuse, effettuato tramite Hubble e altri osservatori terrestri, che ha permesso di rilevare gli impatti della stella compagna mentre attraversa l’atmosfera esterna estesa della supergigante rossa. L’indagine ha, infatti, mostrato i cambiamenti nello spettro luminoso così come nella velocità e nella direzione dei gas atmosferici dovuti alla scia di materiale più denso lasciata dal passaggio di Siwarha.
Grande tanto da poter ospitare più di 400 milioni di soli al suo interno, Betelgeuse è una delle poche stelle la cui superficie e atmosfera circostante possono essere osservate direttamente dagli astronomi, date le sue enormi dimensioni e la sua vicinanza. Studiata da tempo per questo motivo e con l’obiettivo di indagare come le stelle giganti invecchiano, nell’evoluzione di Betelgeuse sono stati osservati due cicli che caratterizzano la sua misteriosa luminosità: un breve ciclo principale di 400 giorni e un lungo periodo secondario di 2.100 giorni, ossia circa 6 anni.
Se il ciclo breve è stato recentemente attribuito alle pulsazioni della stella stessa, finora si è ipotizzato che il ciclo più lungo potesse essere spiegato dalla presenza di una compagna di piccola massa che orbita vicino a Betelgeuse: di questa stretta compagna, tuttavia, non era mai stata fornita una prova certa, almeno fino a oggi. Ora, per la prima volta, Hubble ha trovato la firma concreta del passaggio della stella compagna vicino a Betelgeuse, nonostante la sua luminosità sia così intensa da nascondere la sua piccola compagna. Hubble ha però mostrato che Siwarha sta disturbando l’atmosfera più esterna della stella supergigante, come una barca che lascia la propria scia nelle acque in cui sta navigando. Le nuove osservazioni rivelano così che il ciclo di sei anni corrisponde dunque all’orbita disegnata da Siwarha attorno a Betelgeuse.
«Per la prima volta, stiamo vedendo segni diretti di questa scia, o traccia di gas, che confermano che Betelgeuse ha davvero una compagna nascosta che ne modella l’aspetto e il comportamento — afferma Andrea Dupree, autrice principale dello studio accettato per la pubblicazione su The Astrophysical Journal – Con questa nuova prova diretta, Betelgeuse ci offre un posto in prima fila per osservare come una stella gigante cambia nel tempo. Trovare la scia della sua compagna significa che ora possiamo capire come stelle come questa si evolvono, perdono materiale e alla fine esplodono come supernove».
Siwarha si trova, ora, dietro a Betelgeuse rispetto al nostro punto di vista; gli astronomi dovranno quindi attendere il 2027 quando il suo passaggio nell’atmosfera della supergigante potrà essere di nuovo osservato per fornire ulteriori informazioni su come altre stelle giganti e supergiganti simili a Betelgeuse evolvono fino alla grande esplosione con cui termina il loro ciclo vitale.
Immagine in evidenza: rappresentazione artistica che mostra la stella supergigante Betelgeuse e la sua stella compagna Siwarha che le orbita attorno. La compagna, che da questo punto di vista orbita in senso orario, genera una scia densa di gas che si espande verso l’esterno. È così vicina a Betelgeuse da attraversare la sua atmosfera esterna estesa. Le dimensioni di Siwarha non sono qui in scala: la compagna sarebbe un puntino rispetto a Betelgeuse, che è centinaia di volte più grande. Crediti: Nasa, Esa, Elizabeth Wheatley (STScI); Andrea Dupree (CfA).